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山竹果皮提取物抗氧化活性研究



全 文 :!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[2] 邓天吉,许小鱼,甄丽华.藏药红景天口服液抗缺氧和抗疲劳的
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预防医学,2009,19(1):92-93
收稿日期:2011-10-29
基础研究
山竹果皮提取物抗氧化活性研究
周逢芳1,蔡彬新2,周兰云2
(宁德师范学院,福建宁德 352100)
摘 要:研究山竹果皮乙醇提取物的抗氧化活性。以山竹果皮为原料,采用乙醇加热法提取山竹果皮黄酮类物质,提取
率可达 5.26 %。研究以橄榄油为底物,采用水浴法,探讨提取物对橄榄油的抗氧化作用,并测定提取物的总抗氧化能
力。试验结果表明,山竹果皮乙醇提取物对橄榄油有较好的抗氧化作用,其抗氧化能力随着提取物用量的增加而增强,
当乙醇提取物的用量 1 %时与 VC用量为 0.2 %的抗氧化效果相当,山竹果皮提取物的总抗氧化能力为 202.01 mg/g。
关键词:山竹果皮;提取物;橄榄油;抗氧化
Study on Antioxidant Activity of the Extract from Mangosteen Pericarp
ZHOU Feng-fang1, CAI Bin-xin2, ZHOU Lan-yun2
(Ningde Normal University, Ningde 352100, Fujian, China)
Abstract:Antioxidant activity of extract from mangosteen pericarp was investigated in this work. The mangosteen
pericarp was as raw material to test. The ethanol heating methods was used to extract the flavonoids, then the
extraction rate reached 5.26 %. The olive oil was used to as substrate and the antioxidant activity of the extract
was investigated by water heating methods, and determined the antioxidant activity of the ethanol extract from
mangosteen pericarp. The resulted showed that the extract possessed antioxidant effect against the olive oil,the
antioxidant activity was increased with extract amount. The antioxidant activity of the amount of the ethanol
extract at 1 % was almost the same as the amount of Vitamin C at 0.2 %. The total antioxidant activity of extract
from mangosteen pericarp was 202.01 mg/g.
Key words:mangosteen pericarp; extract; olive oil; antioxidant
基金项目:宁德师范学院人才引进项目(2009Y026)
作者简介:周逢芳(1978—),男(汉),讲师,硕士研究生,从事活性物
质提取和功能研究。
山竹(Garcinia mangostana L)又名山竹子、莽吉柿、
凤果,是藤黄属常绿乔木山竹的果实。作为一种典型
的热带果实,山竹素有“果中皇后”之称,其果实可食部
分占 29 %~45 %,果皮呈紫褐色,占单果鲜重的 52 %~
68 %,是少数几种厚皮果实之一。山竹果皮、树皮在泰
国、缅甸、印度等东南亚国家作为传统医药,被广泛用
于治疗腹痛、腹泻、痢疾、感染性创伤、化脓、慢性溃疡
等疾病治疗和抗溃疡、抗炎、抗白血病和败血病等。我
国传统中医认为,山竹性偏寒凉,对虚火上升、声音沙
哑、双眼红丝等症具有很好的食疗效果。近年来,山竹
的药用价值越来越受到重视。山竹果皮中可提取的多
种黄酮类物质,包括 α-倒捻子素、β-倒捻子素、γ-倒
捻子素、氧杂蒽酮、原花青素等,已证实这些物质具有
较强的抗氧化能力、清除自由基能力和多方面的药理
活性,如抗癌、抗诱变、抗炎症、抗微生物等,在临床医
食品研究与开发
Food Research And Development
2012年 5月
第 33卷第 5期
4
学、化妆品等领域得到广泛应用。
黄酮类化合物(Flavonoids)是一大类天然产物,广
泛存在于植物界,是许多中草药的有效成分,具有很
高的药用价值。在自然界中最常见的是黄酮和黄酮
醇,其它包括双氢黄酮醇、异黄酮、双黄酮、黄烷醇、查
尔酮、橙酮、花色苷及新黄酮类等。它们分子中有一个
酮式羰基,第一位上的氧原子具碱性,能与强酸成盐,
其羟基衍生物多具黄色,故又称黄碱素或黄酮。黄酮
类化合物在植物体中通常与糖结合成苷类,小部分以
游离态(苷元)的形式存在。绝大多数植物体内都含有
黄酮类化合物,它具有消除疲劳、保护血管、防动脉硬
化、扩张毛细血管、疏通微循环、抗氧化、抗衰老、活化
大脑及其他脏器细胞、抗肿瘤、抗心脑血管疾病、抗炎
镇痛、免疫调节、抑菌、抗病毒、抗辐射、降血糖、治疗骨
质疏松等作用[1-3]。
本文是以山竹果皮为原料,采用乙醇加热法提取
山竹果皮提取物,以天然抗氧化剂 VC进行对比,探讨
了提取物对橄榄油的抗氧化作用,并测定其的总抗氧
化能力,皆在开发和利用山竹果皮和进一步开发新型
食品天然抗氧化剂、药物以及化妆品等工业化生产与
应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料
山竹:市售,将其皮刨下,烘干,粉碎备用。
橄榄油、95 %乙醇、氢氧化钠、盐酸、抗坏血酸、百
里香酚蓝均为分析纯。
总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒:南京建成生
物工程研究所。
1.1.2 仪器
BS124S电子天平:北京塞多利斯仪器系统有限公
司;DHG-9123A电热恒温鼓风干燥箱、DK-BD电热恒
温水槽:上海精宏实验设备有限公司;T6新世纪紫外
可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;
微量滴定管。
1.2 方法
1.2.1 山竹果皮提取物的制备
新鲜山竹果皮→烘干、粉碎→乙醇浸提→浓缩→
溶解→过滤→沉淀→过滤→干燥→黄酮类物质
操作要点:
1)烘干、粉碎:将市售山竹,除去果肉,将新鲜的果
皮烘干、粉碎,筛选出 40目的山竹果皮粉末。
2)乙醇浸提:称取一定量干燥的山竹果皮粉末置
于烧杯中,加入 6倍 80 %乙醇 85 ℃浸提 30 min,重复
3次,使提取物充分溶出。
3)浓缩:提取液放入 60℃电热恒温鼓风干燥箱中,
加热浓缩,挥发除去乙醇溶液。
4)溶解:浓缩液中加入一定量的 5 %氢氧化钠溶
液,使其充分溶解。
5)过滤:滤除不溶于 5 %氢氧化钠溶液的杂质。
6)沉淀:在滤液中加入过量的 0.5 mol/L盐酸,使
其充分沉淀。
7)过滤、干燥:将滤液过滤得沉淀物,将沉淀物于
60℃干燥箱烘干,研磨成粉末,为山竹果皮提取物,提
取物主要是黄酮类化合物,备用。
山竹果皮提取物的提取率=山竹果皮提取物的质量
山竹果皮的质量
×100 %
1.2.2 山竹果皮提取物抗氧化活性的研究
采用水浴贮藏法测定山竹果皮提取物的抗氧化
活性。分别称取约 10 g橄榄油若干份。山竹果皮提取
物用少量乙醇溶解,然后按确定的量 0.2 %、0.5 %、
1.0 %、1.5 %(以橄榄油量为基准)分别加入橄榄油
中,搅拌成均相;另取 10 g橄榄油作空白样品。将各个
样品置于电热恒温水槽中,(70±1)℃恒温保存,每隔
10个小时测一次样品的酸值,以酸值升高的快慢衡量
山竹果皮提取物抗氧化效果。
酸值的测定方法 [4]参照 GB/T 5530-2005《动植物
油脂酸值和酸度测定》。具体操作步骤:将含有 0.5 mL
百里香酚蓝指示剂 50 mL乙醇溶液置入锥形瓶中,加
热至沸腾,当乙醇的温度高于 70 ℃时,用 0.1 mol/L氢
氧化钠溶液滴定至溶液变色,并保持溶液 15 s不褪
色,即为终点。
将中和后的乙醇转移至装有测试样品的锥形瓶
中,充分混合,煮沸。用 0.1 mol/L氢氧化钠溶液滴定,
滴定过程中要充分摇动。至溶液颜色发生变化,并且
保持 15 s不褪色,即为滴定终点。
S= 56.1×V×C
m
式中:S为酸值;V为氢氧化钾标准溶液的体积,
L;C为氢氧化钾标准溶液的浓度,(mol/L);m 为样品
质量,g;56.1为氢氧化钾的摩尔质量,(g/mol)。
1.2.3 山竹果皮提取物总抗氧化能力的测定
原理:机体中有许多抗氧化物质,能使三价铁离
子还原成二价铁离子,后者可与菲啉类物质形成稳固
的络合物,通过比色可测出其抗氧化能力的高低。
方法:将山竹果皮乙醇提取的黄酮类物质配制成
浓度分别为 6、8、10、12、14、16 mg/mL,具体按试剂盒
基础研究 周逢芳,等:山竹果皮提取物抗氧化活性研究
5
说明操作。总抗氧化能力按以下公式计算:
总抗氧化能力=测定管 OD-对照管 OD0.01×30 ×N
式中:N为反应体系稀释倍数(反应液总体积/取
样量)。
注:在 37℃时,每分钟反应体系的吸光度(OD)值
每增加 0.01时为一个总抗氧化能力单位。
2 结果与分析
2.1 山竹果皮提取物抗氧化活性测定
橄榄油在储藏中酸值的变化:分别测定山竹果皮
乙醇提取物添加量为 0.2 %、0.5 %、1.0 %、1.5 %(以橄
榄油量为基准)以及 VC添加量为 0.2 %时体系的酸值,
结果见图 1。
由图 1可知,在实验剂量范围内,山竹果皮提取物
抗氧化活性会随着提取物用量的增加而逐渐增强,对
橄榄油的氧化具有明显的抑制作用,但其抗氧化效果
不如VC。当油脂在(70±1)℃恒温水浴槽中存放 40 h时,
测定加入 VC添加量为 0.20 %的样品的酸值为 3.613;
而加入山竹果皮乙醇提取物添加量为 0.20 %的样品
的酸值达到 4.598;但加入其提取物添加量为 1.00 %
的样品的酸值为 3.814。当提取物用量为 1.00 %时,即
提取物的浓度为 VC浓度 5倍时,二者的抗氧化效果才
相对接近。由于山竹果皮提取物是粗提物,同量的提
取物抗氧化的有效成分含量相对 VC低,可将进一步纯
化粗提取物,提高山竹果皮提取物的抗氧化活性。
2.2 山竹果皮提取物总抗氧化能力的测定
通过试剂盒测定不同浓度的山竹果皮提取物 VC
的抗氧化能力,结果见图 2。
由图 2可知,在低浓度时山竹果皮乙醇提取物的
总抗氧化能力相对 VC比较弱,但随着浓度的逐渐增
大,当浓度为 12 mg/mL以上其总抗氧化能力慢慢的接
近同浓度的 VC的总抗氧化能力。根据实验可得,山竹
果皮乙醇提取物的总抗氧化能力达到 202.01 mg/g。
3 讨论
山竹果皮的研究开始于 19世纪 50年代,山竹果
皮中的主要成分为黄酮类化合物倒捻子素。黄酮类化
合是以黄酮( 2-苯基色原酮)为母核,同时黄酮母核
上连有羟基、甲氧基、氢氧基等取代基,是植物经光合
作用产生的一大类化合物 [5]。到目前为止,已发现有
5 000多种植物中有黄酮类和异黄酮类物质,包括黄
烷酮、异黄烷酮、黄酮醇、黄烷酮醇、双黄酮及其衍生
物。天然来源的生物黄酮分子量小,能被人体迅速吸
收,能通过血脑屏障,能进入脂肪组织。在这众多的黄
酮类化合物中因其结构的不同,有的表现出生物活
性,有的却没有生物活性,而且生物活性亦因其结构
的差异而不同[6]。因而,提取分离出具有较高生物活性
的黄酮类化合物对医药及食品工业是十分重要的[7]。
山竹果皮功效成分的生物活性研究表明,山竹果
皮及其功效成分具有抗菌、抗炎、抗氧化、组胺拮抗、癌
细胞毒性等多种生物活性和生理作用[8]。值得提出的
是,与多种热带水果果皮提取物及植物提取物相比,
山竹果皮都具有突出的抗氧化活性[9]。山竹是黄酮种
类及含量最高的植物,果皮中富含有 α-,β-,γ-倒捻
子素、植物多酚、原花青素等黄酮类物质,这是山竹果
皮具有抗氧化活性的物质基础。张泽生[10]等报道,将山
竹果皮 95 %乙醇提取物用溶剂萃取法分成 4个不同
的组分,采用 2,2-二苯基-1-苦肼基自由基清除法、铁
离子还原/抗氧化能力检测等目前广泛应用于物质抗
氧化能力评价的指标,测定 4个组分的抗氧化能力,表
明山竹具有良好的抗氧化能力。而 Yu等[11]检验了山竹
果皮 70 %乙醇提取所得的多酚类化合物同样具有抗
氧化作用, 并采用活性跟踪的分离方法找到了抗氧化
活性较强的成分, 其中对 DPPH自由基清除作用和抗
亚麻酸超氧化作用最强的成分是 1,3,6 ,72 四羟基
22,82(32甲基 222正丁巴比妥),而超氧阴离子清除
活性最强的成分为表儿茶素。于立梅[12]发现山竹果皮
中提取的原花青素(procyani2dins)有较强的羟基自由
基清除活性、超氧化阴离子清除活性及自由基清除活
性。Chin等[13]报道了山竹果实的二氯甲烷提取物中分
图 1 VC和不同浓度提取物对油脂酸值的影响
Fig.1 Effect of VC and different concentration of extraction on the
acid value of oil
7
6
5
4
3
2


10 20 30 40 50
时间/h
空白液
VC
0.20 %
0.50 %
1.00 %
1.50 %
图 2 提取物和 VC的总抗氧化能力对比
Fig.2 Contrast of total antioxidant capacity of extraction and VC
35
30
25
20
15






提取物
VC
6 8 10 12 14 16
提取物浓度/(mg/mL)
基础研究周逢芳,等:山竹果皮提取物抗氧化活性研究
6
离的氧杂蒽酮类化合物有抗氧化活性,这些化合物在
0.68 μg/mL~2.2 μg/mL浓度下即能将 Hepa 1c1c7细胞
的醌还原酶活性增加一倍,其中 γ-倒捻子素表现出很
强的羟自由基清除活性,其作用的 IC50仅为 0.2 μg/mL。
结果表明,采用乙醇加热提取方法,山竹果皮提
取物的提取率可达 5.26 %,提取物主要是黄酮类化合
物为主。山竹果皮提取物对橄榄油的氧化具有明显的
抑制作用,抗氧化活性会随着提取物用量的增加而逐
渐增强,当乙醇提取物的用量为 1 %时与 VC用量为
0.2 %的的抗氧化效果相当, 其总抗氧化能力可达到
202.01 mg/g。由于本实验山竹果皮提取物是混合物,提
取物抗氧化的有效成分含量相对较低,因此在对抑制
橄榄油的氧化效果相对弱于 VC,但仍不失为一种有效
的天然抗氧化剂。有研究表明,山竹果皮中黄酮类物
质中的氧杂蒽酮的抗氧化活性要强于 VC、VE这两种抗
氧化剂,具有很强的抗氧化和自由基清除功能。因此,
在此实验的基础上,可进一步提取纯化抗氧化有效成
分,对其进行合理的开发利用,为食品天然抗氧化剂、
药物以及化妆品等工业化生产与应用开辟一条崭新
的道路。
4 展望
目前,山竹植物提取物日益受到食品及化妆品行
业的重视。已有日韩、欧美等国的多个知名厂商推出
了以山竹为主要成分的食品和化妆品系列。知名的食
品品牌有:美国 XOOD食品系列和 XANGO果汁系列;
化妆品品牌有:日本石泽研究所产品、韩国 Its skin品
牌、法国高级奢侈品牌 FRESH等,其生产的数十种新
型产品有山竹净白身体乳液、山竹去角质凝露、山竹
酸奶面膜等。相信随着山竹在美容护肤方面研究的不
断深入,以及山竹在增强机体免疫能力及抗组织增生
研究的不断拓展,在食品、化妆品领域的应用也必将
越来越广泛。
山竹子有多种的药用疗效,但在我国的古医书中
却没有相关记载。到目前为止,国内对山竹子的研究
甚少,仅局限于山竹子的粗制剂对治疗烧伤、解肝毒等
部分药效作用的研究 , 国内有的研究为岭南山竹子
Garcin ia oblong ifotia Champ与 Gar·cinia mangostana L
同属但并非同种。尽管国外对山竹子化学成分的研究
已经有一段悠长的历史,但是对其药理机制的研究却
远远落后于对化学成分的研究。对山竹子及其有效成
分的药理和毒理作用进行进一步的深入研究,探求其
多种应用价值背后潜在的机制,扩充生物学领域相关
研究,将有利于其应用的拓展。
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